HD sử dụng phần mềm WORKING MODEL để mô phỏng các hiện tượng vật lí

PHẦN 4 : CÁCH SỬ DỤNG WORKING MODEL ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 1: Thả vật xuống va chạm với mặt sàn nằm ngang Thiết kế thí nghiệm như hình vẽ... PHẦN 4 : CÁCH SỬ DỤNG WORKING MODEL Đ

Trang 1

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

PHẦN MỀM WORKING

MODEL ĐỂ MÔ PHỎNG CÁC HIỆN TƯỢNG VẬT LÝ

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay việc áp dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã trở thành một trào lưu, coi sự đóng góp của công nghệ thông tin là cần thiết Trong các trường phổ thông ,ở nhiều bộ môn đã khai thác một cách có hiệu quả giáo án điện tử trong việc giảng dạy, riêng đối với bộ môn vật lý ngoài việc sử dụng giáo án điện tử còn còn cần tới sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng cho dạy học vật lý trong số đó có phần mềm Working Model Gần đây có rất nhiều phần mềm thiết kế các thí nghiệm vật lý như pakma, flash … nhưng các phần mềm này đòi hỏi người sử dụng phải có một khả năng lập trình cao nhưng phần mềm Working Model không đòi hỏi ở các bạn điều đó vì phần mềøm này đã được lập trình sẵn

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Working model dùng để phân tích các kết cấu tĩnh , hoặc có thể phân tích các kết cấu động lực học cho các hệ thống

cơ học Trong dạy học vật lý sự hỗ trợ của phần mềm này là rất cần thiết ,các thí nghiệm cơ học được thiết kế một cách dễ dàng Trong các quá trình cơ học biến đổi nhanh Working Model cho phép ta xem ảnh hoạt nghiệm của chúng, chính điều này cho ta quan sát một cách trực quan quỹ đạo chuyển động của vật Trong giới hạn của chuyên đề chỉ giới thiệu và hướng dẫn sử dụng phần mềm để thiết kế các mô phỏng, đặc biệt là các quá trình cơ học biến đổi nhanh có thể áp dụng trong dạy học vật lý

Trang 4

MỤC LỤC

PHẦN 1 : HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT

WORKING MODEL

PHẦN 2 : KHỞI ĐỘNG VÀ GIỚI

THIỆU GIAO DIỆN

Trang 5

WORKING MODEL

Khi đã có phiên bản 2D của phần

mềm Working Model ta tiến hành các

bước như sau

Bước 1 : Chạy file wmdemo

Trang 7

Nhập số serial H840I12635 và ấn Next để tiếp tục

Trang 8

WORKING MODEL

Bước 4 : Hộp thoại Registration

Confirmation xuất hiện yêu cầu người

cài đặt khẳng định thông tin vừa đăng nhập

Ta chọn Yes

Trang 9

file\ Working Model

Nếu không cần

thay đôi ta chọn OK

Trang 12

PHẦN 2 :KHỞI ĐỘNG VÀ GIỚI THIỆU

GIAO DIỆN WORKING MODEL

Trang 13

PHẦN 2 :KHỞI ĐỘNG VÀ GIỚI THIỆU

GIAO DIỆN WORKING MODEL

II GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH

Trang 14

PHẦN 3 :THANH CHỨC NĂNG I- THANH THỰC

ĐƠN

1.FILE :Trong phần này

có những nội dung chính

sau - New: mở một cửa sổ

thiết kế mới Một cửa

sổ có thể gồm nhiều

trang thiết kế Nếu

chuyển sang một cửa sổ

thiết kế khác chương trình

sẽ thông báo lưu dữ liệu

đã thiết kế trước khi

chuyển sang cửa sổ thiết

kế khác

Khi khởi động chương

trình thì cửa sổ thiết kế

mới sẽ tự xuất hiện

Trang 15

PHẦN 3 :THANH CHỨC NĂNG I- THANH THỰC

ĐƠN 1.FILE :Trong phần này

sau - Open : mở một

tập tin đã có

trong máy của

bạn

Khi click vào open

thì sẽ xuất hiện

cử sổ open, ta

chọn file cần mở

và click vào open

Khi cần có thể

chuyển đổi qua

lại giữa các ổ

đĩa

Trang 16

PHẦN 3 : THANH CHỨC NĂNG I- THANH THỰC

sau - Save : lưu một tập

tin vừa soạn thảo

Thông thường hộp

thoại sẽ xuất

hiện ,ta nhập tên

tập tin cần lưu vào

mục file name rồi

nhấn save , tập tin

sẽ tự động lưu vào

thư mục My

Documents với phần

mở rộng là wm2d

Trang 17

PHẦN 3 : THANH CHỨC NĂNG I- THANH THỰC

sau

- Save as : khi mở một tập tin đã có

sẵn nhưng ta muốn lưu với một tên

khác thì click vào save as sẽ hiện ra

hộp thoại save rồi ta nhập tên mới

vào mục file name rồi click vào save

trên hộp thoại

- Print: in trang thiết kế

- Close : đóng trang thiết kế

- Exit: thoát khỏi chương trình

Trang 18

PHẦN 3 : THANH CHỨC NĂNG I- THANH THỰC ĐƠN

2 Edit : Trong phần này

có các mục sau

- Undo Square : phục hồi

thao tác trước đó Ví dụ

như ta đã nhỡ tay xoá

một phần tử nàp đó thì

khi click vào undo thì phần

tử đó sẽ xuất hiện lại

trên màn hình làm việc

Trang 19

có các mục sau

- Cut : Cắt một phần tử

đưa vào clipboard

- Copy : Sao chép một

phần tử vào clipboard

- Paste : Dán một phần

tử từ clipboard

Trang 20

có các mục sau

- Select All : Chọn tất cả

các phần tử có trên

vùng làm việc

-Delete : xoá một phần

tử

-Duplicate: nhân bản

một hoặc một nhóm đối

tượng

- Reshape :phục hồi hình

dạng cũ của đối tượng

- Player Mode : chuyển

đổi chế độ xem

Trang 21

- Force Field : trường lực

- Run : chạy một mô

Trang 22

- Tracking : chế độ xem

ảnh hoạt nghiệm

- Erase Track : xoá ảnh

hoạt nghiệm

- Retain Meter Values : giữ

lại giá trị đồng hồ đo

- Erase Meter Values : xoá

giá trị đồng hồ đo

Trang 23

- Retain Meter Values : giữ

lại giá trị đồng hồ đo

- Erase Meter Values : xoá

giá trị đồng hồ đo

- Accuracy : độ chính xác

- Pause Control : tạm dừng

điều khiển

Trang 24

PHẦN 3 : THANH CHỨC NĂNG

I- THANH THỰC ĐƠN

4 View :chứa các lệnh

hiển thị tham số của đối

tượng

- Workspace : vùng làm

việc , ta có thể thay đổi

các công cụ trên vùng

làm việc qua hộp thoại

workspace

Trang 25

4 View : chứa các lệnh

tượng

- Workspace : vùng làm

việc , ta có thể thay đổi

các công cụ trên vùng

làm việc qua hộp thoại

workspace

- Grid Snap : Canh lưới về

một bên

- Object Snap : Canh đối

tượng về một bên

- View Size : Xem kích

thước làm việc của vùng

làm việc

Trang 26

4 View : chứa các lệnh

tượng

-Zoom to Extents : mở

rộng quy mô của đối

tượng

- Background Color : hộp

màu nền của khu vực làm

việc

- New Reference frame mở

một khung ,một đường

viền cho đối tượng

- Delete Reference frame :

xoá một đường viền của

đối tượng

Trang 27

5 Object : chứa các

lệnh liên quan đến liên

kết đối tượng trong trình

- Move to Front : di chuyển

đối tượng về phía trước

- Send to Back : di chuyển

đối tượng ngược trở lại

- Collide : sự xung đột

- Do Not Collide : làm cho

hoà hợp

Trang 28

5 Object : chứa các

lệnh liên quan đến liên

kết đối tượng trong trình

- Vary the Feel : thay đổi

cách thức thao tác

- Attach Picture : gắn

thêm vào một hình ảnh

- Convert Objects : thay đổi

đối tượng

Trang 29

6 Define : chứa các lệnh

gắn các vector cho đối tượng

chuyển động

- Vectors : chứa các loại

vectơ

+ Velocity : vectơ vận tốc

+ Acceleration : vectơ gia tốc

+ Total Force : vectơ tổng

+ Air Force : vectơ lực cản

+Frictional Force vectơ lực ma

sát

+ Contact Force : vectơ phản

lực

Trang 30

6 Define: chứa các lệnh gắn

các vector cho đối tượng chuyển

động

- Vectors : chứa các loại vectơ

- No Vectors : xoá các vectơ

- Vector Display : chỉnh sữa hình

dạng , màu sắc … của vectơ

- Vector Lengths điều chỉnh độ

lớn của các vectơ

- New Button : chúa các nút

bấm

- New Control: chứa điều khiển

- New Application Interface : chứa

biểu tượng liên kết với ứng

dụng mới

Trang 31

7 Measure: chứa các lệnh

hiển thị các giá trị của đối

tượng trong chuyển động

- Time : đồng hồ đếm thời

gian

- Position : đồ thị li độ

- Velocity : đồ thị vận tốc

- Acceleration : đồ thị gia tốc

- P V A : đồ thị li độ , vận

tốc ,gia tốc

- Momentum : đồ thị động

lượng

Trang 32

7 Measure: chứa các lệnh

hiển thị các giá trị của đối

tượng trong chuyển động

- Total Force : đồ thị tổng hợp

lực

- Total Torque : đồ thị momen

xoắn

- Gravity Force : đồ thị trọng lực

- Electrostatic Force : đồ thị lực

điện

- Air Force : đồ thị lực cản

- Force Field : đồ thị của trường

lực

Trang 33

8 Window :chứa các lệnh

sắp xếp cửa sổ

- Properties : thuộc tính của

Trang 34

Ope n

Trang 35

I- THANH CÔNG CỤ

2 Edit Toolbar

Zoom out

Arrow

Tool

Zoon in

Text Tool

Zoom to Extents Rotate

Tool

Trang 37

f c

d

a.Circle : vẽ hình tròn

b.Polygon : vẽ đa giác

c.Rectangle : vẽ hình chữ

nhật

d.Square : vẽ hình vuông

e.Curved Polygon : vẽ mặt

cong kín

f Anchor : Cố định vật

Trang 38

f h j l n

b

g i k

a.Rotational Spring : quay lò

xo quanh trụcb.Sring : vẽ lò xo

c.Làm quay bộ phận

giảm rung, giảm xóc

d Bộ giảm xóc ,bộ

giảm rung

Trang 39

g i k

e.Gear : bánh răng

f Damper Spring :bộ giảm

xóc ,giảm rung bằng lò xo

g.Torque : mômen quay

h.Force : lực

i Motor : động cơ

Trang 40

g i k

j Actuator : cơ cấu truyền

động

k Rope : dây nối

l Separator : dây ngăn

cách

m Pulley : Ròng rọc

n Rod : cái gậy

Trang 41

b c

e

-a : đinh ghim ( nối mềm)

-b : đinh ghim(nối cứng)

- c, d ,e ,f :vẽ các rãnh nằm

dọc và ngang có điểm nối

cho vật trượt trên đó

-g : vẽ đường cong có điểm

nối

- h : vẽ đường cong kín có

điểm nối

Trang 42

b c

Trang 43

PHẦN 3 : CÁCH THỨC LÀM VIỆC CỦA

WORKING MODEL 1.Thao tác với các đối tượng trong Working Model

Thao tác với các dối tương trong Working Model chủ yếu dùng chuột

Trang 44

PHẦN 3: CÁCH THỨC LÀM VIỆC CỦA

WORKING MODEL

2 Working Model là môi trường

soạn thảo thông minh

Working Model cho phép người sử dụng

dùng chuột thao tác với các mô hình mà không phá vỡ hoặc vi phạm các liên kết ràng buộc giữa các đối

tượng Các mô hình có thể dịch chuyển trong vùng làm việc của nó

Môi trường Working Model được thiết kế phục vụ cho việc thực hiện các thao tác bằng cách click và drag chuột ở mức nhiều nhất có thể

Trang 45

- Tất cả cấc chuyển động được rạo

ra trong môi trường Working Model đều được dựa trên nguyên lý cơ bản của

co học như hệ thống các định luật Newton ,các phương trình động học

- Working Model còn thiết lập một số mô hình ma sát và các kết quả thực nghiệm mô tả tính chất không đần

hồi và va chạm

Trang 46

PHẦN 4 : CÁCH SỬ DỤNG WORKING MODEL

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Cách tạo ra một thiết kế mới

a Tạo các đối tượng Để tạo ra một thiết kế cần mở một file mới sau đó thiết lập các đối tượng từ hộp Body

b Tạo liên kết giữa các đối tượng : sau khi thiết lập các đối tượng cần liên kết chúng lại nhờ công cụ Joint, Point …

Trang 47

c Chèn văn bản vào thiết kế : Để chèn văn bản vào thiết kết chọn biểu tượng A trên thanh công cụ Edit sau đó click chuột vào vị trí cần chèn

d Chèn âm thanh: chọn đối tượng cần chèn âm thanh , chọn công cụ Measure

để chọn các lệnh về âm thanh ( có biểu tượng cái loa)

Trang 48

e Sử dụng đồ thị : Muốn hiển thị đồ thị theo dõi quá trình biến đổi nào đó ta chọn vật cần theo dõi sau đó vào mục Measure và

chọn các lệnh về đồ thị

f Sử dụng chức năng điều khiển mô phỏng

Dùng các lệnh Run Stop Reset để điều khiển mô phong hoạt động

Trang 49

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG

The table player ( băng ghi ) cho phép người sử dụng chủ động điều khiển các mô phỏng hoạt động Băng ghi cho phép mô phỏng chạy lùi

- Click Wiew chọn workspace rồi chọn băng ghi

- Click mũi tên về bên phải thanh công cụ băng ghi để chạy mô phỏng

- Click mũi tên về bên phải vạch đôi để dừng mô phỏng

- Click mũi tên bên trái để chạy lùi mô phỏng

-

Trang 50

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 1: Thả vật xuống va chạm với mặt sàn nằm ngang

Thiết kế thí nghiệm như hình vẽ

Trang 51

Bước 1: Chọn công cụ vẽ hình chữ nhật Rectangle từ toolbar body, nhấp và vẽ hình chữ nhật

Bước 2: Nhấp Run thì thấy hình chữ nhật rơi xuống Để cố định hình chữ nhật ta nhấn Reset và chọn công cụ Anchor( miểu tượng hình neo thuyền) trên thanh toolbar body rồi nhấp vào hình chữ nhật khi đó nhấp Run thì hình chữ nhật sẽ cố định

Trang 52

Bước 3: Chọn công cụ Circle từ thanh toolbar body để vẽ hình tròn và copy thành nhiều hình tròn và di chuyển nó đến vị trí như hình vẽ

Bước 4: Thay đổi màu cho vật Để thay đổi màu cho vật ta chọn vật cần thay đổi màu và chọn Window\apperance rồi chọn màu cho vật Nhấp Run sẽ thấy 3 vật rơi xuống sàn

Trang 53

Khi chọn Window \ apperance sẽ xuất hiện hộp thoại sau

- Fill - Color : Chọn màu nền cho vật

- Fill - Patterm : Chọn dạng nện cho

vật

- Frame - Color : Chọn màu cho viền

- Frame - Patterm : Chọn kiểu viền

Trang 54

Bước 5: Thay đổi tính chất của vật

Để thay đổi tính chất vật ta kích đôi vào vật để hiện ra hộp thoại Properties

material : thay đổi chất liệu vật

mas: thay đổi khối lượng vật

elastic :thay đổi độ nảy của vậy

Trang 55

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 2: Hai vật va chạm trên mặt phẳng ngang

Ta thiết kế thí nghiệm như hình vẽ

Trang 56

PHẦN 4 : CÁCH SỬ DỤNG WORKING MODEL

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG

Bài 2: Hai vật va chạm trên mặt phẳng ngang

Bước 1 : Vẽ các đối tượng và đặt chúng ở vị trí như hình vẽ Chọn công cụ Anchor để cố định hình chữ nhật như

ở bài 1 Nhấn Run không thấy hiện tượng gì xảy ra vì vận tốc các vật bằng 0

Bước 2: Đúp vào vật 1 và chọn Vx = 1m/s, đúp vào vật 2 chọn Vx = -1m/s

Đúp vào hìnhchữ nhật chọn stat.fric =0 và kin.fric = 0 ( hệ số ma sat bằng không)

Bước 3 : Nhấn Run để khảo sát va chạm của vật

Trang 57

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 3 : Vật trượt trên mặt

phẳng nghiêng

Bước 1 : Dùng công cụ Rectangle để vẽ hai hình chữ nhật và đặt ở vị trí như hình vẽBước 2 : Chọn cả hai

vật và chọn công cụ Rotate tool để quay

thành hệ thống vật đặt trên mặt phẳng nghiêng như hình vẽ

Trang 58

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 3 : Vật trượt trên mặt phẳng nghiêngBước 3 : Nhấn Run để vật trượt trên

mặt nghiêng

Bước 4 : Để xem biểu diễn lực tác dụng lên vật ta chọn vật cần biểu

diễn lực Chọn define\

vector\gravitational force (trọng lực) Lặp lại thao tác trên và chọn

Contact Force ( phản lực) chọn Frictional Force( lực

ma sát) Bước 5 : Chọn Run để khảo sát hiện tượng

Trang 59

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 4 : Vật dao động điều hoà

Bước 1 : Chọn các công cụ và vẽ các đối tượng như hình bên theo thứ tự sau

- Hình chữ nhật : Rectangle

- Vật dao động : Circle

- Lò xo :Spring( chú ý nối lò

xo từ hình chữ nhật tới tâm hình tròn

- Dùng công cụ Anchor để cố định hình chữ nhật

Trang 60

ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG Bài 4 : Vật dao động điều hoà

Bước 2 : Để xem đồ thị chuyển động của vật dao động ta chọn vật cần xem đồ thị và chọn Measure\Position\ All

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	889 KB